有關(guān)振動(dòng)傳感器接收原理以及它的種類劃分解析

隨著全球多樣化的發(fā)展，我們的生活也在不斷變化著，包括我們接觸的各種各樣的電子產(chǎn)品，那么你一定不知道這些產(chǎn)品的一些組成，比如振動(dòng)傳感器。

在高度發(fā)達(dá)的現(xiàn)代工業(yè)中，現(xiàn)代檢測技術(shù)向數(shù)字化、信息化方向發(fā)展已成為必然趨勢。測試系統(tǒng)的最前沿是傳感器。它是整個(gè)檢測系統(tǒng)的靈魂，被世界各國列為尖端技術(shù)。正是近年來IC技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，為傳感器的發(fā)展提供了良好可靠的科技基礎(chǔ)。傳感器的發(fā)展日新月異，數(shù)字化、多功能、智能化是現(xiàn)代傳感器發(fā)展的重要特征。

振動(dòng)傳感器接收原理

振動(dòng)傳感器是測試技術(shù)中的關(guān)鍵部件之一。它的主要功能是接收機(jī)械量，并將其轉(zhuǎn)換成與其成正比的電量。因?yàn)樗彩且环N機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置。所以我們有時(shí)稱它為換能器、振動(dòng)拾音器等。

振動(dòng)傳感器不直接將原始的被測機(jī)械量轉(zhuǎn)換為電，而是將原始的被測機(jī)械量作為振動(dòng)傳感器的輸入量，再由機(jī)械接收部分接收，形成另一個(gè)適合的機(jī)械量。最后由機(jī)電轉(zhuǎn)換部分轉(zhuǎn)換成電能。因此，傳感器的工作性能取決于機(jī)械接收部分和機(jī)電轉(zhuǎn)換部分的工作性能。

1、相對式機(jī)械接收原理

由于機(jī)械運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)最簡單的形式，人們首先想到的就是用機(jī)械的方法來測量振動(dòng)，從而造就了機(jī)械測振儀(如蓋革測振儀等)。傳感器的機(jī)械接收原理就是以此為基礎(chǔ)的。相對測振儀的工作接收原理是在測量時(shí)將儀器固定在一個(gè)固定的支架上，使接觸桿與被測物體的振動(dòng)方向一致，通過彈簧的彈力與被測物體表面接觸。當(dāng)物體振動(dòng)時(shí)，觸摸桿隨之移動(dòng)，推動(dòng)觸控筆在移動(dòng)的紙帶上繪制振動(dòng)物體隨時(shí)間位移的曲線。根據(jù)這條記錄曲線，可以計(jì)算出位移的大小和頻率等參數(shù)。

可以看出，相對機(jī)械接收部分測量的結(jié)果是被測物體相對于參考體的相對振動(dòng)。被測物體的絕對振動(dòng)只有在參考物體絕對靜止時(shí)才能測得。這樣，就會出現(xiàn)問題。當(dāng)需要測量絕對振動(dòng)，但找不到不可移動(dòng)的參考點(diǎn)時(shí)，這種儀器就沒有用了。例如：在運(yùn)行中的內(nèi)燃機(jī)車上測試內(nèi)燃機(jī)車的振動(dòng)，測量地震時(shí)地面和建筑物的振動(dòng)……沒有固定的參考點(diǎn)。在這種情況下，我們必須使用另一種類型的測振儀進(jìn)行測量，即使用慣性測振儀。

2、慣性式機(jī)械接收原理

慣性機(jī)械測振儀測量振動(dòng)時(shí)，將測振儀直接固定在被測振動(dòng)物體的測量點(diǎn)上。當(dāng)傳感器外殼隨被測振動(dòng)物體移動(dòng)時(shí)，彈性支撐的慣性質(zhì)量將面向外殼。移動(dòng)時(shí)，安裝在質(zhì)量塊上的測針可記錄質(zhì)量元件與外殼的相對振動(dòng)位移幅值，然后使用關(guān)系式 表示慣性質(zhì)量塊與殼體之間的相對振動(dòng)位移，得到被測物體振動(dòng)位移波形的絕對值。

振動(dòng)傳感器的分類：

就機(jī)械接收原理而言，振動(dòng)傳感器只有相對型和慣性型兩種。但是，在機(jī)電變換方面，由于變換方法和性質(zhì)不同，種類和應(yīng)用也很多?，F(xiàn)代振動(dòng)測量中使用的傳感器不再是傳統(tǒng)概念中獨(dú)立的機(jī)械測量裝置。它只是整個(gè)測量系統(tǒng)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，與后續(xù)的電子電路密切相關(guān)。

由于傳感器內(nèi)部機(jī)電轉(zhuǎn)換原理不同，輸出功率也不同。有的將機(jī)械量的變化轉(zhuǎn)化為電動(dòng)勢和電荷，有的將機(jī)械振動(dòng)量的變化轉(zhuǎn)化為電阻、電感等參數(shù)的變化。

一般來說，這些電量不能直接被后續(xù)的顯示、記錄和分析儀器所接受。因此，對于機(jī)電轉(zhuǎn)換原理不同的傳感器，必須附加專門的測量電路。測量電路的作用是最終將傳感器的輸出功率轉(zhuǎn)化為可以被后續(xù)顯示分析儀器接受的通用電壓信號。

在研究設(shè)計(jì)過程中，一定會有這樣或著那樣的問題，這就需要我們的科研工作者在設(shè)計(jì)過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，這樣才能促進(jìn)產(chǎn)品的不斷革新。